《重型柴油车污染物排放限值及测量方法》对大功率国六柴油机排放质保期、有效寿命周期、排放性能提出了更高的要求。本文旨在建立一套合理科学的柴油机整车匹配验收的评价技术和标准,为国六柴油机匹配车辆提供指导。针对国六重型柴油机各系统对整车匹配验证的影响因素开展研究,探讨了进气系统的主要电控EGR系统、进气流量传感器和进气节流阀这些关键零部件对柴油机的性能和排放控制的关键作用。通过测试不同温度、不同压力、不同压差和不同状态下的TFI进气流量传感器的性能,验证了 TFI传感器的测量精度,新件和旧件的进气流量的偏差在1.5%～6%;满足柴油机进气系统流量闭环精确控制要求。ECU在进气量计算值的基础之上全面的对比TFI进气量测量值,进而也就可以输入到电控EGR和TVA进气控制模块,后续闭环计算主要依托于PID来实现,在经过了这一过程后也就可以真正得到开启EGR阀和TVA阀所对应的位置,此时也就可以输出PWM控制量,进而实现对进气系统有效的控制。冷却系统通过电控硅油风扇和水泵的匹配实现车辆冷却系统能力,其中电控硅油风扇采用内环和外环相结合的逻辑,来精确调节风扇转速,保证了车辆冷却和节能的需求。通过CFD仿真模拟国六水泵的性能,优化水泵叶顶和泵体蜗壳之间间隙进,消除叶轮的“气蚀”风险。排气系统成为国六重型汽车的关键系统,特别是颗粒物捕积器(DPF)主动再生排气温度升高,高温热量的辐射作用会对车辆周围的部件产生影响,需要进行试验验证。基于国六重型车排放标准的车辆的验收技术,以满足国六重型车辆作为研究对象,确定了车辆技术条件、技术流程,包括进气系统、热平衡、动力性、冷却系统、燃油系统、DPF主动再生和PEMS的技术流程,得到了以下相应测试结果:(1)试验车通过稳态及动态测试下,进气系统的测量值和模型值控制在进气量偏差只有±4%,满足进气系统测量偏差±10%的设计要求。验证了国六柴油机车辆EGR率对于新鲜进气量、NOx排放、涡前温度影响很大,有助于排放标准的满足,使得油耗显著的降低。(2)国六柴油机的起步加速性和超越加速性能优越,加速时间第一次132.87s与第二次133.8的平均数为135.5s。两次加速时间偏差0.7%,行驶距离第一次2488.3m与第二次2528m的平均数为2510m,两次距离的偏差0.3%,两者均满足加速性误差的要求,小于等于3%。(3)通过热平衡试验验证不同整车冷却模块的冷却功能,选择最优方案进行匹配验收。在闭式冷却系统下,优化升级的水泵,通过了整车道路耐久试验的验证,没有发生“气蚀”故障,验证CFD的仿真结果和优化方案的有效性;整个车辆的冷却系统能够保证进水压力大于30kPa,冷却液循环流量大于480L/min的设计要求,其它冷却常数、中冷常数、电控硅油风扇响应性等关键参数,均满足国六柴油机车辆冷却系统验收规范的要求。(4)试验车在世界统一的重型商用车辆瞬态车辆循环(CWTVC循环)和DPF再生工况下,电控风扇的设定转速与实际转速控制偏差,满足电控硅油风扇转速偏差±15%的设计要求,电控硅油风扇的跟随响应性较好,保证冷却系统和车辆节能需求。(5)试验车在低怠速、高怠速、最大扭矩点、额定点、下坡、跛行回家等工况下的进回油压力满足博世燃油系统的运行边界条件的要求。(6)试验车在DPF主动再生的温度测试,在DPF之前温度能达到620℃,后处理器周围的温度最高低于200℃,要求满足车辆零部件的设计要求,保障了零部件的可靠性和整车的安全性。(7)研究动态中国典型城市公交车循环(CCBC标准循环和稳态循环)的预处理方案,都能实现降低排放污染物PN的功能,确定了动态预处理的最优方案,经过4个连续CCBC动态循环的预处理的运行时间更短,颗粒数降低也会更加明显,达到国六法规限值范围内。(8)在车辆道路耐久前和耐久后分别进行了道路PEMS测试,测试结果表明,进行过25万公里道路耐久试验的试验车,排放污染物都能够满足国六排放法规要求,也验证了排放质保关键零件的可靠性。